JP4447509B2 - 接続損失低減処理方法、光ファイバ接続方法及び接続損失低減用加熱処理装置 - Google Patents
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この両者のMFDの違いにより、SMFとSC−DCFを接続する際には、大きな接続損失が生じる。例えば、波長1.55μmでのMFDが10μmのSMFと、MFDが5μmのSC−DCFを融着接続機を使ってそのまま接続すると、1.5dB程度の接続損失が生じる。そのため接続損失の低減が重要となる。
これは、光ファイバのコアにはGe(ゲルマニウム)、P(リン)、B(ボロン)、F(フッ素)等が添加されており、これらのドーパントを加熱処理により熱拡散させることでMFDを拡大させる技術である。
例えば、SMFとSC−DCFの接続にTEC法を適用させる場合について、以下に例示する。SMFにはコア部にゲルマニウムのみが添加されているのに対し、SC−DCFには低屈折率部を設けるためにフッ素が添加されている部分がある。フッ素はゲルマニウムよりも熱拡散速度が速いため、同時に加熱処理を行うと先に拡散されていく。また、ドーパント濃度がSMFに比べ高いため、拡散速度もSC−DCFの方が速く、MFDも先に拡大していく。そこでSMFとSC−DCFとを融着接続し、その融着接続部をバーナ火炎などで光ファイバが軟化しない程度の温度で加熱処理することでMFDの小さいSC−DCFのみを優先的に拡大させることが可能となり、接続損失が低減できる。
また、加熱処理の際、加熱源をバーナ火炎とする場合、火炎によって加熱部の光ファイバに曲がりが発生し、接続損失が悪化してしまうことがあるが、この光ファイバの曲がりを抑制するために、光ファイバに伸びが生じないような張力を印加して、光ファイバを引張りながら加熱処理を行う手法もある(例えば、特許文献2参照。)
ところで、加熱処理によって2本の光ファイバのMFDを一致させるためには、正確に融着接続部を加熱処理する必要がある。融着接続部からずれた部分で加熱処理を行うと、余計なMFDの拡大が生じたり、十分なMFDの拡大がなされない等により、接続損失が十分に低減されないことがある。
図1は、本発明に係る接続損失低減用加熱処理装置の一実施形態を示す構成図である。本実施形態の接続損失低減用加熱処理装置13は、異なるMFDを持つ光ファイバ10,11同士を融着接続した光ファイバの一方の光ファイバ10側を保持する治具14と、光ファイバ10,11に張力を付与しつつ他方の光ファイバ11側を保持する張力付与手段18と、前記治具14と張力付与手段18の間に配置された融着接続部12の位置を確認するカメラ16と、カメラ16とともに光ファイバ10,11の長手方向に沿って移動可能に設けられた加熱源としてのマイクロトーチ15と、一方の光ファイバ10側に接続された光源19と、他方の光ファイバ11側に接続されたパワーメータ20とを有する構成になっている。
本発明の光ファイバ接続方法は、本発明の接続損失低減処理方法の処理前に、異なるMFDを持つ光ファイバ同士を融着接続する工程を有する以外は、前記接続損失低減処理方法と同じである。すなわち、既に融着接続されている異種光ファイバの融着接続部に対して接続損失低減処理を行う場合には、本発明の接続損失低減処理方法を用いて処理することができ、また、新たに異種光ファイバ同士の融着接続を行う場合には、本発明の光ファイバ接続方法を用いて処理することができる。その一例として、本発明の光ファイバ接続方法を用いて、新たに異種光ファイバ同士の融着接続を行う場合を説明する。
まず、加熱処理前の接続損失を測定する。図4(a)に示すようにSMFの一端に光源19を接続し、他端にパワーメータ20を接続し、接続前の透過光のパワーを測定し、これをPw1とした。なお、SMFの一端側には、光源19との接続のための別な融着接続部12Aを設けてある。
光ファイバのセット後、光ファイバ長手方向に沿ってカメラ16を移動させながら光ファイバを観察し、融着接続部12を確認した。この際、融着接続部12は、SMFとSC−DCFの屈折率分布の違いにより、容易に発見することができた。
Claims (8)
- 異なるモードフィールド径を持つ光ファイバ同士を融着接続した光ファイバに張力を付与しつつ該光ファイバを保持することによって、前記融着接続部の上下のずれを抑制しながら、前記融着接続部の位置をカメラで確認する時に、該カメラの本体に対向配置された光源から前記融着接続部に光を照射しながら前記融着接続部の位置を確認し、次いで、該カメラで確認した融着接続部の位置に、該カメラと一定の間隔をもって一体に固定された加熱源を移動させ、光ファイバの一方から光を入射し、他方で透過光のパワーを測定して融着接続部の接続損失をモニタし、かつ前記光ファイバの長手方向における加熱源のずれと、前記融着接続部の上下のずれとを抑制しながら、前記加熱源によって融着接続部を加熱し、双方の光ファイバのモードフィールド径を接近又は一致させて接続損失を設定値以下に低減させることを特徴とする接続損失低減処理方法。
- 異なるモードフィールド径を持つ光ファイバの一方がシングルモード光ファイバであり、他方が分散補償光ファイバ又は分散スロープ補償型分散補償光ファイバであることを特徴とする請求項1に記載の接続損失低減処理方法。
- 異なるモードフィールド径を持つ光ファイバ同士を融着接続する工程、
融着接続した光ファイバを加熱処理装置にセットして張力を付与しつつ保持することによって、前記融着接続部の上下のずれを抑制しながら、前記融着接続部の位置をカメラで確認する時に、該カメラの本体に対向配置された光源から前記融着接続部に光を照射しながら前記融着接続部の位置を確認する工程、
前記工程で確認された融着接続部の位置に、前記カメラと一定の間隔をもって一体に固定された加熱源を移動させ、光ファイバの一方から光を入射し、他方で透過光のパワーを測定して融着接続部の接続損失をモニタし、かつ前記光ファイバの長手方向における加熱源のずれと、前記融着接続部の上下のずれとを抑制しながら、前記加熱源によって融着接続部を加熱し、双方の光ファイバのモードフィールド径を接近又は一致させて接続損失を設定値以下に低減させる工程、
を含むことを特徴とする光ファイバ接続方法。 - 異なるモードフィールド径を持つ光ファイバの一方がシングルモード光ファイバであり、他方が分散補償光ファイバ又は分散スロープ補償型分散補償光ファイバであることを特徴とする請求項3に記載の光ファイバ接続方法。
- 異なるモードフィールド径を持つ光ファイバ同士を融着接続した光ファイバの一方の光ファイバ側を保持する治具と、該光ファイバに張力を付与しつつ他方の光ファイバ側を保持し、前記融着接続部の上下のずれを抑制する張力付与手段と、前記治具と張力付与手段の間に配置された融着接続部の位置を確認するカメラと、該カメラの本体に対向配置され、前記融着接続部に光を照射する光源と、該カメラと一定の間隔をもって一体に固定され、前記一定の間隔だけ移動させることで、該カメラによって確認された融着接続部に移動可能に設けられ、前記光ファイバの長手方向におけるずれが抑制された加熱源とを有することを特徴とする接続損失低減用加熱処理装置。
- 一方の光ファイバ側に接続された光源と、他方の光ファイバ側に接続されたパワーメータとをさらに有することを特徴とする請求項5に記載の接続損失低減用加熱処理装置。
- 前記張力付与手段が、光ファイバをガイドローラに沿わせ、ガイドローラの先の光ファイバにおもりを吊り下げる構成であることを特徴とする請求項5又は6に記載の接続損失低減用加熱処理装置。
- 前記ガイドローラの半径が60mm以上であることを特徴とする請求項7に記載の接続損失低減用加熱処理装置。
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